年产3万吨氨基树脂生产工艺的设计.doc

摘要氨基树脂是一个树脂大家族的统称，其中一个分支，也就是甲醚化氨基树脂该树脂为经甲醛、三聚氰胺、甲醇等物料通过一系列工艺，即羟甲基化反应、醚化反应等工艺制备合成的该产品用途广泛，尤其在涂料领域，用途广泛并且影响深远该产品有一定的水溶性其可以制成高档烤漆，该产品交联固化后的表现，在漆膜的硬度和柔韧性都有非常好的出彩表现，让人印象深刻与丁基醚化氨基树脂相比，它对环境污染小，是一种低粘度、高固含量、低分子量、水溶性的单体树脂，与树脂有较好的混溶性该设计的目标是每年生产30000吨氨基树脂，分支为甲醚化氨基树脂主要介绍了甲基化氨基树脂的基本性能、化学性能、外观和产品应用然后，对目前的生产情况、市面上的需求和供需的基本情况采取了基本的概括描述和推测然后提出了一些可以改进的地方，针对于该树脂的产品性能和基本生产工艺其次，通过对比分析目前常用的甲基化氨基树脂的工艺路线和生产方法，选择了两步合成法，步骤一是将原料三聚氰胺、甲醛经羟甲基化过程产出羟甲基三聚氰胺；紧接着步骤二便将上一步的产物羟甲基三聚氰胺通过甲醚化后改性，在醚化反应阶段的尾段，经减压蒸馏进行除醇脱水处理，并进一步在恒温真空干燥室干燥后，能得到要求的甲醚化氨基树脂。

本文阐述了该方法的生产工艺、反应机理、原料配方和工艺条件根据设计的工艺路线，绘制了工艺流程图，并提出了工艺过程中的影响因素同时，科学计算过程中的物料平衡、热量平衡和设备选择都列在物料平衡表和热量平衡表中设备工艺计算包括釜体、搅拌装置和传热装置的设计通过以上计算，综合以上计算结果，设计出合理的车间布局，包括车间布局和车间设备布局，并绘制出车间布局的平面图和剖面图接着是计算需要的各种生产设备、人力成本、水电成本以及土地办厂成本等进行了计算汇总，然后在三废问题上，即废气处理、废水处理和废渣处理等，给出了相关的解决方案最后是对本工艺流程提出了结论和展望关键词：甲醚化；二步法合成；工艺设计；年产三万吨；热量衡算Annual output of 30,000 tons of amino resinAbstractMethyl etherified amino resin is one of the big families of amino resins. It is an amino resin synthesized from methanol, formaldehyde and melamine by a special process. They dissolve in water. These can be combined with water-based alkyd resins and acrylic resins to form water-based coatings. Coatings. After crosslinking and curing, the film has a good balance of hardness and flexibility. Products are mainly used in coil coatings and general coatings.. Compared with butyl etherified amino resin, it has less pollution to the environment. Low viscosity, high solid content, low molecular weight and water soluble monomer resin can be miscible with the resin.The goal is to produce 30,000 tons of methylated amino resin per year. We introduced the basic properties, chemical properties, appearance and applications of methylated amino resins.. Then, simply analyze and predict your current production state, market demand and supply. Finally, some Suggestions are put forward to improve the resin technology and product performance. Secondly, through the comparison and analysis of the process route and preparation method of methylated amino resin currently used, the two-step synthesis method was selected, and the preparation method, reaction mechanism, raw material formula and process conditions were described. According to the process route, the process flow chart with control points is drawn, and the factors affecting the process are put forward. At the same time, the scientific calculation process of material balance, thermal balance and equipment selection lists the material balance sheet and thermal balance sheet. The equipment process calculation includes the design of kettle body, agitator and heat transfer. By combining the calculated results with the calculated results, a reasonable layout of the workplace, including the layout of the workplace and the layout of the workshop equipment, is designed, and the layout of the workplace is drawn on the floor plan and cross section. Finally, the total investment cost of various production equipment and workshops is preliminarily calculated, and three waste gas treatment methods are designed, including waste gas treatment, waste water treatment and waste residue treatment.Keywords: methyl etherification; two-step synthesis; heat and logistics balance目 录摘要 IAbstract II1. 绪论 11.1氨基树脂 11.2甲醚化氨基树脂 11.3甲醚化基本性能、参数及其外观 21.4甲醚化氨基树脂的分类及特性 21.5甲醚化与丁醚化的性能比较 31.6甲醚化氨基树脂的特点 31.7甲醚化氨基树脂的固化以及应用 31.8甲醚化氨基树脂的优越性 42. 甲醚化氨基树脂的合成工艺 52.1上世纪早期应用的一步法合成生产工艺 52.2二步法合成 52.3可能干扰甲醚化氨基树脂合成质量的因素 62.4两步法合成工艺简述 72.5两步法合成甲醚化氨基树脂流程图 93. 物料衡算 103.1合成原料 103.1.1三聚氰胺 103.1.2 甲醛 103.2物料衡算的任务 113.3物料关系平衡图 113.4进一步明晰物料间的化学变化，写出主要的反应方程式 113.5数据资料： 123.6物料衡算过程 123.7顺流程逐个计算 133.8总物料平衡表 144. 热量衡算 164.1 热量衡算准备 164.2 相关热平衡方程 164.3 显热Q1 164.4 反应聚合热Q2 174.5 搅拌热Q3 174.6 热损失Q4 174.7 总反应热QT 184.8 传热面积的计算 184.9 甲醚化氨基树脂聚合热量衡算数据 185. 设备工艺计算 205.1 基础数据 205.2 反应器体积的计算 20在反应釜R1中： 205.3 釜外形尺寸的计算 205.4 搅拌器的选择 225.5 设备的选择 236. 车间厂房布置 246.1 车间布置的基本原则 246.1.1 满足生产工艺要求 246.1.2 满足设备安装与检修对布置的要求 246.1.3 符合建筑设计的要求 256.1.4 符合安全卫生标准 256.2 车间厂房布置 257. 成本核算汇总 277.1原料投资核算 277.2工人工资汇总 277.3设备投资 287.4 厂房成本计算 287.5 水电成本计算 287.6 生产总成本计算 297.7 产品单价定价及利润 298. 三废处理 308.1氨基树脂废水处理的主要方法 308.2废液处理 308.3废渣处理 308.4废气处理 30结论 31谢辞 32参考文献 33附录 34附图1 车间生产流程图 34附图2 厂房布局图 35附图3 车间剖面图 36附图4 工艺生产流程图 37附图5 聚合釜设计图 37绪论1.1氨基树脂氨基树脂是诸多树脂的总称，可谓是一个大家族的集合，其是由：含有氨基的一类化合物，比如尿素、三聚氰胺等与甲醛和酒精缩聚合得来的树脂的总称呼。

其准确定义为：氨基树脂是以氨基化合物（含—NH2 官能团）与醛类（主要为甲醛）经缩聚反应得到的含—CH2OH 官能团产物，再与脂肪族一元醇部分醚化或全部醚化得到的产物[5]常见常用的树脂有：脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚酰胺以及胺环氧氯丙烷等氨基树脂的早期应用非常广泛并且多，早在上一个世纪，也就是20世纪30年代左右，其就已经被用来进行织物的整理，直到60年代的时候，其用于织物领域使用，就有长达50多年的历史它有众多用途，比如制造涂料、粘合剂、塑料或鞣制材料，以及织物和纸张的防缩和防皱处理它有非常之多的别称，大多数时候我们称其为三聚氰胺树脂或三聚氰胺甲醛树脂在应用方面，其于汽车、皮革、造纸等行业都有大放异彩的应用和表现，尤其是谈到涂料领域的时候，其取得了非常出色的、不俗的效果丁醚化氨基树脂和甲醚化氨基树脂在众多工业中都有着广泛的、不俗的应用，尤其是谈到涂料工业的时候氨基树脂目前仍普遍遍及应用于成型材料、粘接材料、层压板及纸张加工等领域1.2甲醚化氨基树脂根据醚化时候所用的醇，用正丁醇醚化的氨基树脂定义为：丁基醚化氨基树脂采取异丁醇醚化的氨基树脂定为：异丁基醚化氨基树脂而使用甲醚醚化的氨基树脂则为本文讨论的甲醚化氨基树脂。